(57)【要約】【課題】昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくすることができる照明装置を提供する。【解決手段】被照面照度Ｂ１における外光の寄与分である外光照度を、被照面照度Ｂ１における主光源の光による寄与分である光源照度Ａ１を減じることによって得る。さらに、上記の外光照度に対し、１より小さい所定の補正係数を乗じることにより、補正外光照度を得る。この補正外光照度に光源照度Ａ１を加算して得られた補正照度を所定の目標照度とするように主光源の光出力が制御される。検出された被照面照度をそのまま用いる場合に比べ、外光が多い昼間には、検出される照度の割に窓から離れた位置での照度が低くなることに対応して主光源の光出力をより高くするので、窓から離れた位置において昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電力に応じて光出力が変化する電気的な光源に電力を供給して点灯させる点灯部と、
前記光源の光が照射される面の照度を検出する照度検出部と、
照度検出部によって検出される照度である検出照度と点灯部が点灯させる光源の光による照度である光源照度とを用いて算出された補正照度を予め定められた目標照度とするように点灯部を制御する制御部とを備え、
制御部は、検出照度から光源照度を減じて得られた外光照度に、１以外の正の数である所定の補正係数を乗じ、得られた補正外光照度に光源照度を加算することによって、前記補正照度を得ることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図６に示すように、天井面ＣＥ等に取り付けられる電気的な光源Ｌを点灯させる照明装置として、光源の光ＩＬが照射される床面ＦＬや壁面ＷＬ等の被照面の照度を検出する照度検出部を備え、照度検出部によって検出された検出照度を予め定められた目標照度に維持するように光源Ｌの光出力をフィードバック制御する照明装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の照明装置によれば、照明装置が点灯させる光源Ｌ以外の外部光源からの光（主に窓ＷＤから入射する太陽光。以下、「外光」と呼ぶ。）ＥＬが多い昼間には光源Ｌの光出力を低くして消費電力を抑えながらも、外光ＥＬが少なくなる夜間には光源Ｌの光出力を高くすることで外光ＥＬの多少によらず被照面の照度を略一定に保つことができる。
【特許文献１】特許第３８７７３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、外光による照度は窓ＷＤ付近で高くなり、窓ＷＤから離れた位置では低くなる。しかし、照度検出部によって検出される照度は外光による照度が高い範囲と外光による照度が低い範囲とを含む範囲の平均値となるため、照度検出部が検出した照度を一定とする上記のような制御によれば、窓ＷＤから離れた位置のように昼間の外光の入射が比較的に少ない位置では夜間に比べ昼間に暗く感じられ、逆に窓ＷＤに近い位置のように昼間の外光の入射が比較的に多い位置では昼間に比べ夜間に暗く感じられていた。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくすることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、供給される電力に応じて光出力が変化する電気的な光源に電力を供給して点灯させる点灯部と、前記光源の光が照射される面の照度を検出する照度検出部と、照度検出部によって検出される照度である検出照度と点灯部が点灯させる光源の光による照度である光源照度とを用いて算出された補正照度を予め定められた目標照度とするように点灯部を制御する制御部とを備え、制御部は、検出照度から光源照度を減じて得られた外光照度に、１以外の正の数である所定の補正係数を乗じ、得られた補正外光照度に光源照度を加算することによって、前記補正照度を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対象とする範囲での外光の量に応じた適宜の補正係数を用いることで、対象とする範囲で昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
本実施形態の照明装置１は、図２及び図３に示すように、主光源Ｌ１を点灯させる主点灯部１１と、補助光源Ｌ２を点灯させる補助点灯部１２と、後述するリモコン装置３から送信されるワイヤレス信号を受信する受信部１３と、主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２によって照明される床面や机上面等の面（以下、「被照面」と呼ぶ。）の照度（以下、「被照面照度」と呼ぶ。）を検出する照度検出部１４と、周知の記憶装置からなり照度検出部１４によって検出された照度の履歴が格納される記憶部１５と、受信部１３に受信されたワイヤレス信号や照度検出部１４に検出された照度に応じて主点灯部１１と補助点灯部１２とをそれぞれ制御する制御部１６とを備える。
【００１０】
制御部１６は、例えばプログラムが格納されたメモリと該メモリに格納されたプログラムに従って動作するマイコンとを備える。制御部１６が、受信部１３に受信されたワイヤレス信号に応じて、主点灯部１１や補助点灯部１２に行わせる動作としては、主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２の点灯・消灯や光出力の変更などがある。
【００１１】
照度検出部１４は、主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２から出射して被照面において反射した光が入射する受光素子を備え、受光素子に入射した光量に応じた電圧値の照度検出電圧を出力するものである。受光素子としては、例えばＣｄＳやフォトダイオードを用いることができる。このような照度検出部１４は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。照度検出部１４の受光素子の位置において、被照面からの反射光による照度は、被照面照度に比例するから、照度検出部１４が出力する照度検出電圧を一定とするようにフィードバック制御を行えば、被照面照度を一定とすることができる。
【００１２】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、主光源Ｌ１は円環形状の蛍光灯であって、主点灯部１１は、例えば、外部の交流電源に接続されてノイズを除去するフィルタ回路と、フィルタ回路を介して外部の交流電源から供給された交流電力を所定の電圧の直流電力に変換する力率改善回路と、力率改善回路が出力した直流電力を交流電力に変換して主光源Ｌ１に供給するインバータ回路とを有する周知の電子安定器である。そして、制御部１６は、主点灯部１１を制御して主光源Ｌ１への供給電力を変化させることにより主光源Ｌ１の光出力を変化させることが可能となっている。制御のために制御部１６から主点灯部１１に入力される信号は、例えば周波数約１ｋＨｚのＰＷＭ信号である。制御部１６は、主光源Ｌ１の光出力と前記ＰＷＭ信号のデューティ比との対応関係を示すデータテーブルを予め保持しており、このデータテーブルを用いて、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を、所望の光出力に応じたデューティ比とする。主点灯部１１は制御部１６から入力されたＰＷＭ信号のデューティ比に応じて主光源Ｌ１への供給電力を変化させ、これによって主光源Ｌ１の光出力が変化する。このような主点灯部１１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。また、制御部１６は、現在の動作状態（例えば、主光源Ｌ１のオンオフや光出力）を示す情報を記憶部１５に随時格納しており、制御部１６は、受信部１３に受信されたワイヤレス信号が同じであっても、記憶部１５に保持された動作状態に応じて異なる動作をする場合がある。例えば、主光源Ｌ１の定格電力での点灯（以下、「定格点灯」と呼ぶ。）を指示するワイヤレス信号が受信部１３に受信されたとき、記憶部１５に保持された動作状態が消灯状態であれば、制御部１６は主光源Ｌ１を始動して定格点灯を開始させるように主点灯部１１を制御するのに対し、記憶部１５に保持された動作状態が点灯状態であれば、定格点灯中の光出力に対する主光源Ｌ１の光出力の比（以下、「調光比」と呼ぶ。）を１００％とするまで調光比を徐々に変化させるように主点灯部１１を制御する。
【００１３】
また、補助光源Ｌ２はいわゆる常夜灯であり、複数個（図では８個）の発光ダイオードからなる。補助点灯部１２は、商用電源のような外部の交流電源（図示せず）から供給された交流電力を所定の電圧の直流電力に変換して補助光源Ｌ２に供給する周知の直流電源回路である。このような補助点灯部１２は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００１４】
さらに、本実施形態におけるワイヤレス信号は赤外光を媒体としており、受信部１３は、赤外光を受光して電気信号に変換する周知の受光素子１３ａ（図３（ａ）参照）を有する。
【００１５】
また、本実施形態の照明装置１は、図３（ａ）（ｂ）に示すような照明器具２に用いられる。この照明器具２は、主点灯部１１と補助点灯部１２と制御部１６とがそれぞれ実装された半円形状のプリント配線板Ｐと、円板形状であってプリント配線板Ｐを収納するとともに受信部１３の受光素子１３ａと主光源Ｌ１と補助光源Ｌ２とをそれぞれ下側に保持する器具本体２０と、透光性を有する例えばアクリル樹脂のような材料からなり下方に膨出したドーム形状であって器具本体２０の下側に被着されて下方から見て主光源Ｌ１と補助光源Ｌ２とを覆うカバー２１と、不透明な材料からなり下方から見てカバー２１を囲む環形状であって下方から見てカバー２１とともに器具本体２０を覆う枠体２２とを備える。照度検出部１４は、枠体２２に保持されており、主光源Ｌ１の光や補助光源Ｌ２の光の、照度検出部１４への直接の入射は、枠体２２によって阻止される。
【００１６】
主光源Ｌ１は、中心軸を上下方向に向けて、つまり下方から見て環形状となる形で、器具本体２０に保持される。また、器具本体２０の下面は主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２の光を反射するように例えば白色とされている。さらに、器具本体２０とカバー２１とはそれぞれ下方から見て互いに重なる円形状となっていて、主光源Ｌ１は下方から見て器具本体２０やカバー２１と同心円となる形で器具本体２０に保持される。
【００１７】
また、器具本体２０の下方から見て中央部には、天井面ＣＥに配設されたレセプタクル（図示せず）に電気的且つ機械的に接続されるプラグ２３が固定されている。照明装置１の電源は、上記のレセプタクルとプラグ２３とを介して供給される。器具本体２０は、厚さ方向を上下方向に向け、上面を天井面ＣＥに近接させて、プラグ２３において天井面ＣＥから吊下げ支持される。レセプタクルは具体的には例えば周知の引掛ローゼットであり、プラグ２３は例えば周知の引掛シーリングキャップである。また、受信部１３の受光素子１３ａと補助光源Ｌ２とは、それぞれ器具本体２０の下面に直方体形状に突出する凸台部２０ａの下面に露出する形で器具本体２０に保持されている。
【００１８】
一方、受信部１３に対してワイヤレス信号を送信するリモコン装置３は、操作入力を受け付ける操作部３１と、ワイヤレス信号を送信する送信部３２と、操作部３１に受け付けられた操作入力に応じて送信部３２を制御する制御部３３とを備える。
【００１９】
操作部３１は、図４に示すように複数個の押釦スイッチ３１ａ〜３１ｃを有する。
【００２０】
送信部３２は、例えば複数個（図では３個）の赤外発光ダイオード３２ａを有する。
【００２１】
制御部３３は、例えばプログラムが格納されたメモリとメモリに格納されたプログラムに従って動作するマイコンとからなり、操作部３１に受け付けられた操作入力に応じたワイヤレス信号を送信するように送信部３２を制御する。
【００２２】
また、リモコン装置３は、扁平な直方体形状であって押釦スイッチ３１ａ〜３１ｃを一面に露出させる形で操作部３１を保持するとともに送信部３２と制御部３３とをそれぞれ収納保持したハウジング３０を備える。ハウジング３０において送信部３２の赤外発光ダイオード３２ａを覆う部位は赤外光を透過させる材料で構成されている。
【００２３】
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００２４】
制御部１６は、受信部１３に受信されたワイヤレス信号に応じて、主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２をワイヤレス信号に示された調光比で点灯させるように主光源点灯部１１や補助光源点灯部１２を制御する手動調光モードと、照度検出部１４が出力する照度検出電圧から得られた補正照度電圧を所定の目標照度電圧とするように主光源点灯部１１を制御することによって被照面照度を一定とする自動調光モードとの動作を切り換える。手動調光モードでの動作については、周知技術で実現可能であるので説明は省略する。
【００２５】
ここで、照度検出電圧は、被照面で反射して照度検出部１４の受光素子に入射する反射光の強さに比例するので、被照面照度（以下、単に「照度」と呼ぶ。）と照度検出電圧との関係は、照度検出部１４の受光素子と被照面との距離や被照面の反射率によって異なる。従って、自動調光モードにおいて照度検出電圧の目標値を常に一定とした場合、被照面の反射率が低い場合には照度に対して調光比を高くしすぎ、逆に被照面の反射率が高い場合には照度に対して調光比を低くしすぎるといったことが考えられる。そこで、自動調光モードで動作させるためには、まず、実際に自動調光モードでの動作が実行される環境下で、照度検出部１４が出力する照度検出電圧の目標値（以下、「目標照度電圧」と呼ぶ。）を設定する必要がある。目標照度電圧を設定するためには、使用者は、外光を完全に遮断した状態で、リモコン装置３の所定の押釦スイッチ３１ｃを押操作することにより、目標照度電圧の設定を指示するワイヤレス信号をリモコン装置３の送信部３２から照明装置１の受信部１３へ送信させればよい。照明装置１の制御部１６は、目標照度電圧の設定を指示するワイヤレス信号が受信部１３に受信されると、まず、補助光源Ｌ２を消灯させて主光源Ｌ１を所定の調光比で点灯させる。このときの主光源Ｌ１の調光比は、外光が全くないとした場合において目標とする照度（本実施形態では５６０ｌｘ。以下、「目標照度」と呼ぶ。）が得られるときの調光比（以下、「基準調光比」と呼ぶ。）とされ、これは本実施形態では８０％である。この状態で、制御部１６は、照度検出部１４から得られた照度検出電圧を、目標照度電圧として記憶部１５に格納する。なお、上記の所定の調光比を１００％とし、得られた照度検出電圧に、予め記憶部１５に格納された基準調光比を乗じることによって目標照度電圧を得てもよい。上記の基準調光比は固定値としてもよいし、受信部１３へのワイヤレス信号等の外部からの入力によって変更可能としてもよい。
【００２６】
自動調光モードでの動作について、図５の流れ図を用いて説明する。制御部１６は、自動調光モードへの切り換えを指示するワイヤレス信号が受信部１３に受信されて自動調光モードを開始すると（Ｓ１）、まず後述するカウント数ｎ，ｍをそれぞれ０に戻す（リセットする）とともに調光比を所定の初期調光比とする初期化を行う（Ｓ２）。初期調光比は例えば基準調光比である。さらに、制御部１６は、照度検出電圧を記憶部１５に格納するとともに測定回数ｎに１を加算する（Ｓ３）。次に、制御部１６は、測定回数ｎが１０に達したか否かを判定し（Ｓ４）、達していなければステップＳ３に戻る。ステップＳ３，Ｓ４の繰り返し周期は１秒とされ、すなわち記憶部１５への照度検出電圧の格納（照度の検出）は１秒毎に１０回行われる。
【００２７】
ステップＳ４において測定回数ｎが１０に達していた場合、制御部１６は、まず、記憶部１５に格納された最新の１０個の照度検出電圧のうち、最高値と最低値とを除く８個の平均値である平均照度電圧を演算するとともに、記憶部１５に格納された現在の調光比と平均照度電圧とに基いて、平均照度電圧から外光（日光）中の紫外光や赤外光の影響を除外した平均補正照度電圧（請求項における補正照度に相当）を算出し、さらに、平均補正照度電圧を所定の目標照度に対応する目標照度電圧に近づけるような調光比の変化方向（上昇又は低下。以下、「調光方向」と呼ぶ。）を決定する（Ｓ５）。上記のように平均照度電圧及び平均補正照度電圧を用いることで、例えば照度検出部１４の検出範囲を人が通過したときのような一時的な照度検出部１４の出力の変化を除外し、調光比が無駄に変化させられることを避けることができる。次に、制御部１６は、調光方向に２％だけ調光比を変化させる（Ｓ６）。その後、制御部１６は、再び照度検出部１４から照度検出電圧を得て、平均照度電圧から平均補正照度電圧を得たのと同様にして照度検出電圧から補正照度電圧（請求項における補正照度に相当）を得（Ｓ７）、これを記憶部１５に格納するとともに目標照度電圧と比較し（Ｓ８）、補正照度電圧が目標照度電圧の±５％の範囲内に入っていなければ、つまり検出された照度と調光比とから得られた補正照度が目標照度に一致したと見なせるような目標照度圏内に入っていなければ、制御部１６は調光回数ｍに１を加算するとともに（Ｓ９）、調光回数ｍが１０に達したか否かを判定し（Ｓ１０）、達していなければステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１０において調光回数ｍが１０に達している場合（すなわち調光比を合計２０％変化させた場合）や、ステップＳ８において補正照度電圧が目標照度電圧の±５％の範囲内に入っていた場合（つまり照度が目標照度圏内に入っていた場合）には、測定回数ｎと調光回数ｍとをそれぞれリセット（Ｓ１１）した後にステップＳ３に戻る。ステップＳ６〜Ｓ１０の繰り返し周期は例えば１秒間に１回とする。また、自動調光モード中に、自動調光モードから手動調光モードへの切換を指示するワイヤレス信号が受信部１３に受信された場合における、その切換の実行は、適宜のタイミングで行なわれる。
【００２８】
次に、制御部１６が調光比と照度検出電圧とから補正照度電圧を算出する方法について説明する。制御部１６は、目標照度電圧の設定時に、調光比に対する照度検出電圧の比（以下、「換算係数」と呼ぶ。）を記憶部１５に格納している。補正照度電圧の算出に当っては、制御部１６は、まず、照度検出電圧における主光源Ｌ１の光による寄与分である光源照度電圧（請求項における光源照度に対応）を、記憶部１５に格納された最新の調光比に上記の換算係数を乗じることによって得る。次に、制御部１６は、照度検出電圧における外光の寄与分である外光照度電圧（請求項における外光照度に相当）を、照度検出電圧から上記の光源照度電圧を減じることによって得る。さらに、制御部１６は、上記の外光照度電圧に対し、所定の補正係数（本実施形態では０．７）を乗じることにより、補正外光照度電圧（請求項における補正外光照度に相当）を得る。次に、制御部１６は、補正外光照度電圧に光源照度電圧を加算することにより、補正照度電圧を得る。平均照度電圧から平均補正照度電圧を得る方法も、上記の照度検出電圧に代えて平均照度電圧が用いられる以外は上記と同様である。
【００２９】
本実施形態の自動調光モードの動作を図１の曲線Ａ１，Ｂ１に示す。なお、曲線Ａ２，Ｂ２は従来例の自動調光モードの動作を示す。図１において、横軸は外光のみによる照度（ｌｘ）であり、下側の曲線Ａ１，Ａ２で示すグラフの縦軸は主光源Ｌ１のみによる照度（ｌｘ）であり、上側の曲線Ｂ１，Ｂ２で示すグラフの縦軸は外光と主光源Ｌ１の光とを合わせた照度（ｌｘ）である。図１の例において、目標照度電圧は目標照度５６０ｌｘに対応した値とされている。
【００３０】
また、本実施形態では調光比の下限（以下、「下限調光比」と呼ぶ。）は１０％（７０ｌｘ分）となっているため、上記のように目標照度を５６０ｌｘとすると、補正係数を加味した外光による照度（補正外光照度）が４９０ｌｘ以下であれば、すなわち外光照度が７００ｌｘ以下であれば外光の増加に従って調光比を低下させることにより照度を一定に保つことが可能であるが、外光照度が７００ｌｘ以上となると外光の増加に関わらず調光比が下限調光比である１０％（主光源Ｌ１による照度が７０ｌｘ）に維持されることにより外光の増加に伴って照度が増大する。
【００３１】
上記構成によれば、照度検出部１４によって検出された照度に対して外光の多少に応じた補正を加えた補正照度を調光比の制御に用いていることになるから、曲線Ａ２，Ｂ２で示す従来例のように単に照度を一定とする場合に比べ、外光が多い昼間には、窓から離れた位置での照度が照度検出電圧の割に低くなることに対応して調光比をより高くするので、照度検出部１４によって照度を検出される範囲のうち窓から離れた位置のように昼間の外光の入射が比較的に少ない位置において、昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくすることができる。逆に、窓際のように昼間の外光の入射が比較的に多い位置において昼間と夜間とで人の目に感じられる照度の差を小さくするには、上記の補正係数を１より大きな値とすればよい。補正係数は、受信部１３へのワイヤレス信号等の外部からの入力によって使用者の任意に変更可能とすることが望ましい。
【００３２】
なお、主光源Ｌ１や補助光源Ｌ２は適宜変更が可能であり、例えば主光源Ｌ１に白熱灯を用いたり、補助光源Ｌ２に豆電球と呼ばれる小型の白熱灯を用いたりしてもよい。この場合、主光源点灯部１１は位相制御によって主光源Ｌ１の光出力を変更する。このような主光源点灯部１１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００３３】
また、ワイヤレス信号の媒体は赤外光に限られず、例えば微弱無線のような電波を用いてもよい。
【００３４】
さらに、照明器具２の形状や各部の配置も適宜変更可能である。
【００３５】
ここで、人の目に感知される光は、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度のいわゆる可視光であるが、外光として最も多い日光は、電気的な光源に比べ、赤外光や紫外光といった人の目に感知されない波長域の光を多く含む。そこで、電気的な光源と日光とで、照度検出部１４の出力と人の目に感じられる明るさとの関係にずれが生じないように、照度検出部１４としては、赤外光に対する透過率が可視光に対する透過率よりも低い赤外カットフィルタのように可視光を選択的に受光素子に入射させる周知の光学フィルタを備えるものや、それぞれ波長に対する感度特性が異なる複数種類の受光素子の出力を用いた演算により可視光以外の影響を除去した照度検出電圧を出力するものを用いることが望ましい。上記のような照度検出部１４は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態の自動調光モードでの動作の一例を示す説明図である。
【図２】同上の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上を用いた照明器具を示し、（ａ）はカバーを取り外した下面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】図３の照明器具とともに用いられるリモコン装置を示す平面図である。
【図５】同上の自動調光モードでの動作を示す流れ図である。
【図６】被照面の照度を一定に保つ照明装置の使用状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  照明装置
２  照明器具
１１  主点灯部
１４  照度検出部
１６  制御部
Ｌ１  主光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010033852.tif 000006
【図５】
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【図６】
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